专利名称：实时测量地球受太阳光照射的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种实时测量地球受太阳光照射的装置及方法。
背景技术：
地球在围绕太阳旋转的同时也在自转，这引起了每天太阳的升落与大自然四季的交替。每个地区的太阳角度变化，要想实时看到只能通过外太空才能看见，不利于天文学的发展。因此，有必要作进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、可在地球广泛地区准确测量的实时测量地球受太阳光照射的装置及方法，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种实时测量地球受太阳光照射的装置，包括地球仪，其结构特征是地球仪放置于全年早晚都有太阳照到的山岗或高处上，地球仪的南北自转轴与地球自转轴同向平行，并与山岗或高处的经纬度坐标配合设置。所述地球仪包括南北自转轴同向平行的大地球仪和小地球仪，其中大地球仪位于山岗或高处上，为一带有内部装备的环形游客广场；小地球仪位于山岗或高处的南面，小地球仪的上面直观可见。所述大地球仪内部设有室内平台，外部设有采用半透明的透光材料制成的薄壳。所述地球仪正上方的经线与山岗或高处的经线一致，且地球仪的倾斜角度与山岗或高处的纬度一致。一种实时测量地球受太阳光照射的方法，其特征是包括全年太阳角度测量方法及南北回归线测量方法。所述全年太阳角度测量方法包括以下步骤1)根据所在山岗或高处的经纬度坐标调整地球仪的位置及方向，当太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的白天，没有太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的黑夜；2)在地球仪正上方的经纬度坐标上设有一小孔，对应小孔在地球仪正上方的经线下方设有与地球仪的南北自转轴平行的平板，在平板上画一条直线垂直于地球仪正上方的经线；3)在当地时间十二点正观察直线上光点的位置，判断出太阳所在位置。所述步骤3中光点的位置在平板的直线上来回摆动，夏至日光点在平板的直线上的最南边，冬至日光点在平板的直线上的最北边，春分日及秋分日光点在平板的直线上的中间位置，垂直于地球仪正上方的小孔。所述南北回归线测量方法包括以下步骤1)根据所在山岗或高处的经纬度坐标调整地球仪的位置及方向，当太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的白天，没有太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的黑夜；2)在地球仪北回归线正上方，用一条直钢丝穿到正下方南回归线，夏至日当地时间十二点正，就看到这条钢丝在地球仪上没有影子；在地球仪南回归线正上方，用一条直钢丝穿到正下方北回归线，冬至日当地时间十二点正，就看到这条钢丝在地球仪上没有影子。本发明可在外围直接看见整个地球的太阳照射实况，把一个大地球仪建在全年早晚都有太阳照到的山岗或高处上，小地球仪建在山岗或高处的南面；地球仪外边直接显示出太阳照射实况，地球仪有阳光照到的地方，地球当地就有阳光照到，是学习天文知识兼旅游建筑景点。
图1为本发明一实施例地球仪与地球的位置关系图；图2为一实施例设置在北回归线上的大地球仪的结构剖面图。图中:α为地球仪的倾斜角度，S为太阳，SI为夏至日太阳位置，S2为春分/秋分日太阳位置，S3为冬至日太阳位置，F为十二点正太阳直射点，L为经线，P为平板。图1中圆内阴影部分为黑夜区域，无阴影部分为白天区域，此时北极极昼，南极极夜。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。参见图1-图2，一种实时测量地球受太阳光照射的装置，包括设置在北回归线上的地球仪，地球仪放置于全年早晚都有太阳照到的山岗或高处，包括南北自转轴同向平行的大地球仪和小地球仪，其中大地球仪位于山岗或高处上，为一带有内部装备的环形游客广场；小地球仪位于山岗或高处的南面，小地球仪的上面直观可见。大地球仪内部设有室内平台，外部设有采用半透明的透光材料制成的薄壳。地球仪的南北自转轴与地球自转轴平行，地球仪正上方的经线与山岗或高处的经线一致，且地球仪倾斜23° 26'，地球仪的经度与测量点经度一致，太阳直射到地球仪上每一个位置，等于太阳直射到地球上那一个位置。上述实施例中，地球仪还可设置在地球上的任一纬度地区。赤道只是地球纬度的一条线，人们不到赤道观看地球每个地区的太阳角度变化，只要按照地球的自转规律，任何地区都可以在高处建造一个大型地球仪，地球仪南极向南，地球仪北极向北，地球仪南北自转轴与地球自转轴平行，也就是当地纬度多少度地球仪就倾斜多少度，当地经度多少度地球仪同一经度在正上方，当太阳照射到地球仪的地方就是当地的白天，没有太阳照射到地球仪的地方就是当地的黑夜。一种实时测量地球受太阳光照射的方法，包括全年太阳角度测量方法及南北回归线测量方法。全年太阳角度测量方法包括以下步骤:1)根据所在山岗或高处的经纬度坐标调整地球仪的位置及方向，当太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的白天，没有太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的黑夜；2)在地球仪正上方的经纬度坐标上设有一小孔，对应小孔在地球仪正上方的经线下方设有与地球仪的南北自转轴平行的平板，在平板上画一条直线垂直于地球仪正上方的经线；3)在当地时间十二点正观察直线上光点的位置，判断出太阳所在位置。步骤3中光点的位置在平板的直线上来回摆动，夏至日光点在平板的直线上的最南边，冬至日光点在平板的直线上的最北边，春分日及秋分日光点在平板的直线上的中间位置，垂直于地球仪正上方的小孔。阳光穿过小孔照进，起到日晷又称“日规”作用，在正下方两侧每5度设一条经线，光点移动一条经线20分钟。太阳光直射到地球仪的地方就是当地时间中午十二点正，太阳光直射到地球仪正上方的经线上是当地时间中午十二点正，从地球仪可以看到一年太阳光照射地球的角度变化，春分日太阳光开始照射到地球仪北极，北极开始有阳光照射北极开始极昼，太阳向北偏移，到夏至日太阳偏移到最北面，夏至日后太阳向南偏移，到秋分日太阳偏移到正东面，北极开始阳光照射不到北极开始极夜，南极开始有阳光照射南极开始极昼，太阳向南偏移，到冬至日太阳偏移到最南面，冬至日后太阳向南偏移，到春分日太阳偏移到正东面，形成太阳一年的回归线路，年年如此循环往复。南北回归线测量方法包括以下步骤1)根据所在山岗或高处的经纬度坐标调整地球仪的位置及方向，当太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的白天，没有太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的黑夜；2)在地球仪北回归线正上方，用一条直钢丝穿到正下方南回归线，夏至日当地时间十二点正，就看到这条钢丝在地球仪上没有影子；在地球仪南回归线正上方，用一条直钢丝穿到正下方北回归线，冬至日当地时间十二点正，就看到这条钢丝在地球仪上没有影子。
权利要求
1.一种实时测量地球受太阳光照射的装置，包括地球仪，其特征是地球仪放置于全年早晚都有太阳照到的山岗或高处上，地球仪的南北自转轴与地球自转轴同向平行，并与山岗或高处的经纬度坐标配合设置。
2.根据权利要求1所述实时测量地球受太阳光照射的装置，其特征是所述地球仪包括南北自转轴同向平行的大地球仪和小地球仪，其中大地球仪位于山岗或高处上，为一带有内部装备的环形游客广场；小地球仪位于山岗或高处的南面，小地球仪的上面直观可见。
3.根据权利要求2所述实时测量地球受太阳光照射的装置，其特征是所述大地球仪内部设有室内平台，外部设有采用半透明的透光材料制成的薄壳。
4.根据权利要求1-3任一项所述实时测量地球受太阳光照射的装置，其特征是所述地球仪正上方的经线与山岗或高处的经线一致，且地球仪的倾斜角度与山岗或高处的纬度一致。
5.根据权利要求4所述实时测量地球受太阳光照射的方法，其特征是包括全年太阳角度测量方法及南北回归线测量方法。
6.根据权利要求5所述实时测量地球受太阳光照射的方法，其特征是所述全年太阳角度测量方法包括以下步骤: 1)根据所在山岗或高处的经纬度坐标调整地球仪的位置及方向，当太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的白天，没有太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的黑夜；2)在地球仪正上方的经纬度坐标上设有一小孔，对应小孔在地球仪正上方的经线下方设有与地球仪的南北自转轴平行的平板，在平板上画一条直线垂直于地球仪正上方的经线.3)在当地时间十二点正观察直线上光点的位置，判断出太阳所在位置。
7.根据权利要求6所述实时测量地球受太阳光照射的方法，其特征是所述步骤3中光点的位置在平板的直线上来回摆动，夏至日光点在平板的直线上的最南边，冬至日光点在平板的直线上的最北边，春分日及秋分日光点在平板的直线上的中间位置，垂直于地球仪正上方的小孔。
8.根据权利要求5所述实时测量地球受太阳光照射的方法，其特征是所述南北回归线测量方法包括以下步骤:1)根据所在山岗或高处的经纬度坐标调整地球仪的位置及方向，当太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的白天，没有太阳照射到地球仪的经纬线就是当地的黑夜；2)在地球仪北回归线正上方，用一条直钢丝穿到正下方南回归线，夏至日当地时间十二点正，就看到这条钢丝在地球仪上没有影子；在地球仪南回归线正上方，用一条直钢丝穿到正下方北回归线，冬至日当地时间十二点正，就看到这条钢丝在地球仪上没有影子。
全文摘要
一种实时测量地球受太阳光照射的装置及方法，其装置包括地球仪，地球仪放置于全年早晚都有太阳照到的山岗或高处上，地球仪的南北自转轴与地球自转轴同向平行，并与山岗或高处的经纬度坐标配合设置。其方法包括全年太阳角度测量方法及南北回归线测量方法。本发明可在外围直接看见整个地球的太阳照射实况，把一个大地球仪建在全年早晚都有太阳照到的山岗或高处上，小地球仪建在山岗或高处的南面；地球仪外边直接显示出太阳照射实况，地球仪有阳光照到的地方，地球当地就有阳光照到，是学习天文知识兼旅游建筑景点。
文档编号G01C1/02GK103075997SQ20121059176
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者廖云开 申请人:廖云开